MLLMs 在信息分布偏离协同头时产生幻觉

Hugging Face Daily Papers 论文

摘要

本文提出了HEAL,一种通过因果干预和反事实分析来分析和校准协同头中信息分布的方法,以减轻多模态大型语言模型中的幻觉。

多模态大型语言模型 (MLLMs) 经常面临幻觉问题,这阻碍了它们在实际应用中的可靠性。现有的基于注意力的缓解方法主要依赖间接信号(如注意力权重),这些信号无法准确反映幻觉生成背后的实际信息偏移。在本文中,我们提出了HEAL,即头级信息解耦与校准,用于识别和缓解幻觉。HEAL首先对多头输出进行因果噪声干预,以过滤掉因果冗余的头。随后,通过反事实差异中的差异,它解耦剩余头内的信息分布,将头分为四类。通过分析,我们观察到:幻觉发生在协同头的信息分布偏离健康平衡时,与特定模态头的数量或强度没有强相关性。基于这一洞察,HEAL向协同头的值向量注入动态信息校准因子,并主动调节视觉-语言依赖关系,引导输出分布朝向事实证据。大量实验表明,HEAL有效减少了多个MLLMs中的幻觉,提供了一种简单且可解释的途径来增强模型的可信度。
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论文页面 - 多模态大语言模型在协同注意力头信息分布偏移时产生幻觉

来源: https://huggingface.co/papers/2609.09206

摘要

多模态大语言模型(MLLMs)常受幻觉问题困扰,这阻碍了其在实际应用中的可靠性。现有的基于注意力机制的缓解方法主要依赖间接信号(例如注意力权重),这些信号无法准确反映幻觉产生背后真实的信息偏移。本文提出HEAL——一种面向注意力头级别的信息解耦与校准方法,用于识别和缓解幻觉。HEAL首先通过因果噪声干预多头输出,筛选出因果冗余的注意力头。随后,利用反事实双重差分法解耦剩余注意力头中的信息分布,将注意力头分为四类。分析发现:当信息分布在协同注意力头中偏离健康的平衡状态时就会产生幻觉,而与模态特定注意力头的数量或强度无强相关性。基于此发现,HEAL向协同注意力头的值向量注入动态信息校准因子,主动调控视觉-语言依赖关系,引导输出分布趋向事实依据。大量实验表明,HEAL能有效降低多种MLLM的幻觉,为增强模型可信度提供了一条简单且可解释的途径。

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